Schonende Reinigung mit Trockeneis

Trockeneisstrahlen für Denkmalpflege und Sanierung

Für die Sanierung von Holzoberflächen oder die Reinigung von Denkmälern ist eine schonende Reinigungstechnik gefragt. Das Trockeneisstrahlen ist dafür sehr gut geeignet. Mittlerweile sind sogar Lösungen verfügbar, mit denen man selbst Trockeneis erzeugen kann.

Für wasserempfindliche Oberflächen oder an Objekten, an denen wassersparende Verfahren vorgeschrieben sind, keine Reinigungsmittel eingesetzt werden dürfen oder die Schmutzwassermenge limitiert ist, eignet sich das Trockeneisstrahlverfahren. Die Technik lässt sich zum Beispiel bei der Sanierung von Sandsteinfassaden oder bei der Aufbereitung von Holzbalken an Fachwerkhäusern einsetzen. Ein weiterer Einsatzbereich des Trockeneisstrahlens ist außerdem die restauratorische Reinigung von Denkmälern.

Das Trockeneisstrahlen ist ein Partikelstrahlverfahren, bei dem CO2-Pellets mit einer Größe von 0,5 bis 3 mm als Strahlmittel verwendet werden. Dabei beruht die Oberflächenwirkung dieses Verfahrens nicht nur auf dem abgegebenen mechanischen Impuls. Die mechanische Energie wird beim Trockeneisstrahlen mit thermischer Energie verbunden, was zu einer sehr hohen Reinigungsleistung führt.

Die Trockeneispellets werden dabei mit einer Temperatur von -79 °C und einer Geschwindigkeit von 150 m/s (entspricht 540 km/h) auf die zu reinigende Oberfläche gestrahlt. Dabei geben sie ihre kinetische Energie ab. Durch die Kälte wird der Schmutz zudem brüchig und spröde, sodass er sich leichter löst. Ein weiterer Effekt steckt in der sogenannten Sublimation: Teile des gefrorenen Kohlendioxids dringen in die Risse von Schmutzkrusten oder Farbaufträgen ein und gehen vom festen in einen gasförmigen Zustand über. Dabei lassen sie den Schmutz regelrecht aufbrechen. Zurück bleiben lediglich die abgestrahlten Substanzen wie Schmutz oder Farbreste. Diese werden, je nach Menge und Zusammensetzung, entweder per Druckluft abgeblasen oder mit Saugern aufgenommen.

Da das Verfahren kaum abrasiv ist und weder Strahlmittelrückstände noch Schmutzwasser oder Feuchtigkeit auf der Oberfläche verbleiben, lassen sich speziell empfindliche Oberflächen schonend und mit geringem Aufwand von Schmutz befreien. Auch Bereiche, in denen kein Wasser verwendet werden kann, sind für das Trockeneisstrahlen gut geeignet. Durch die Verwendung unterschiedlicher Düsenformen und -größen kann auf die jeweilige Anwendung eingegangen werden. In einem „Scrambler“ lassen sich die Pellets vorab zerkleinern, um besonders schonend zu reinigen.

 

Strahlgeräte, Kompressoren und Pellets 

Große Trockeneisstrahlgeräte, die auch für die Entlackung von Oberflächen geeignet sind, verbrauchen etwa 30 bis 100 kg Trockeneis pro Stunde. Das Strahlgerät dosiert dabei die Pellets in einen Druckluftstrahl. Über einen Strahlschlauch mit Pistole und Düse gelangt das Trockeneis auf die Oberfläche. Die benötigte Druckluft lässt sich über ein Druckluftnetz oder über einen Kompressor beziehen, der ausreichend Luftdruck und -menge liefert. Da die Druckluft mindestens der Klasse 3 (ISO 8573-1) entsprechen muss, empfiehlt sich der Einsatz eines Wasser- und gegebenenfalls Ölabscheiders sowie eines Nachkühlers.

Die Trockeneispellets werden in großen Hydraulikpressen, sogenannten „Pelletizern“, hergestellt und in der Regel per 24-Stunden-Service geliefert. Werden die Pellets in den mitgelieferten Isolierboxen aufbewahrt, bleiben sie nur drei bis fünf Tage gebrauchsfähig. Sie sollten daher möglichst frisch genutzt werden. Über die Zeit verlieren die Pellets an Volumen, und die Luftfeuchtigkeit kondensiert an ihnen. Dadurch nimmt die Dichte ab, und die Pellets verkleben miteinander – die Reinigungsleistung verringert sich, die Pellets sind schließlich nicht mehr nutzbar. Wer kontinuierlich hohe Verbräuche hat und nicht von Lieferketten abhängig sein möchte, kann mithilfe eines „Pelletizers“ und eines Niederdrucktanks mit flüssigem CO2 selbst Trockeneisgranulat nach Bedarf herstellen.

Je nach Einsatzzweck und -dauer kann der Aufwand für ein großes Strahlgerät samt Pellet-Beschaffung der Nutzung des Verfahrens jedoch im Weg stehen. Seit Januar 2021 ist daher mit dem Trockeneisstrahlgerät „IB 10/8 L2P“ von Kärcher eine Lösung am Markt, bei der das Strahlgerät die benötigten Pellets selbst erzeugt – genau dann, wenn die Reinigung erfolgt und in der jeweils ­benötigten Menge. Dafür muss flüssiges CO2 bereitgestellt werden, das in Flaschen eingelagert werden kann, außerdem ist ein kompakter Kompressor nötig. Zahlreiche Assistenzsysteme zur Überwachung von Mindeststrahldruck oder Überhitzungsgefahr sollen die Anwendung des Geräts ohne lange Einweisung ermöglichen.

Autoren

Alexandra Lachner leitet die Agentur „Text & Konzept – auf den Punkt“ im bayerischen Jengen.

Rick Petzold ist Produktmanager im Bereich „Professional High Pressure Cleaner“ bei Kärcher in Winnenden.

Schutzmaßnahmen beim Trockeneisstrahlen

Der Schalldruck eines Trockeneisstrahlgeräts variiert und liegt in Abhängigkeit der Betriebsparameter zwischen 75 und 125 dB(A). Der Anwender muss also meist einen Gehörschutz tragen, der ab 80/95 dB(A) vorgeschrieben ist. Zur Sicherheit sollte die persönliche Schutzausrüstung außerdem Overall, Schutzbrille mit Helm und Handschuhe umfassen, da Trockeneis wegen der hohen Kälte auf der Haut zu Verbrennungen führt. Je nach Anwendung empfiehlt sich das Tragen einer (Staub-)Schutzmaske.

Die maximale Arbeitsplatzkonzentration (MAK) für CO2 ist auf 0,5 Volumenprozent beschränkt. In einer großen Fabrikhalle führt das nur selten zu Problemen, in kleinen, geschlossenen Räumen muss allerdings eine Belüftungsanlage vorhanden sein. Ist das nicht der Fall, braucht der Anwender eine Sauerstoffversorgung. Ein CO2-Messgerät am Arbeitsplatz stellt sicher, dass die Luftzusammensetzung stimmt.

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